机器人相关研究一直以来备受瞩目,相关技术迅猛发展。随着社会需求及应用场合的丰富,机器人的功能也不断趋于多样化。传统刚性机器人自身结构的局限性导致对连续型机器人研究的迫切需求。通过对自然界软体动物及动物器官生理结构及运动机理分析,各类连续型机器人的研究成为机器人领域的新兴热点。本文研究重点将张拉整体结构的概念引入到连续型机械臂设计中,充分利用张拉整体结构的特点,实现连续型机械臂纵向压缩伸展及弯曲缠绕变形等功能,在机器人研究领域具有一定程度上的创新意义。首先,简要概括了连续型机械臂的发展及研究现状。由于本文设计的连续型机械臂采用了张拉整体结构为主体,概括了张拉整体结构的发展、结构特点以及张拉整体机器人的研究现状。其次,根据连续型机械臂的应用需求,分析了机械臂的功能和性能指标,设计了张拉整体结构连续型机械臂的结构,包括连续型机械臂本体结构、驱动机构、电机基座等,提出并分析了相关设计参数对机械臂性能的影响。之后,根据张拉整体结构连续型机械臂的运动特点,以单元为关节模块进行了运动学分析,给出了机械臂的驱动空间、关节空间和操作空间三者之间的关系。在此基础上,研究多关节运动学,建立了机械臂整体的运动学模型,并在MATLAB环境中进行了仿真。并且,建立张拉整体连续型机械臂力学模型,对微分代数方程进行求解。比较机械臂单节运动学仿真与静力学仿真结果。对张拉整体结构连续型机械臂压缩伸展过程及弯曲变形过程进行数值仿真,针对其弯曲变形进行其静平衡响应与动态响应分析。最后,搭建张拉整体连续型机械臂的实验平台,完成了机械臂弯曲变形静力学仿真与实验对比分析,证明了所建力学模型的有效性。